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圆形截面并联式屈曲约束支撑设计方法及力学性能
1
作者 李亮 牛飞宇 +3 位作者 黄俊 唐浩龙 刘岩 南晓辉 《工程力学》 北大核心 2026年第1期97-108,共12页
该文提出一种圆形截面并联式屈曲约束支撑(CP-BRB),该支撑由内部、外部抗力系统并联组成,且外部抗力系统两端对称设有屈服位移极小且数量众多的微型剪切阻尼器。根据CP-BRB的工作原理,建立了其简化力学模型,并基于最优破坏模式提出了CP-... 该文提出一种圆形截面并联式屈曲约束支撑(CP-BRB),该支撑由内部、外部抗力系统并联组成,且外部抗力系统两端对称设有屈服位移极小且数量众多的微型剪切阻尼器。根据CP-BRB的工作原理,建立了其简化力学模型,并基于最优破坏模式提出了CP-BRB的简化设计方法,推导了轴向刚度、屈服承载力和屈服位移的计算公式。根据文献中多种传统BRB试件,设计了3组CP-BRB算例,采用ABAQUS对其力学性能和破坏模式进行研究。结果表明:数量众多的微型剪切阻尼器的屈服位移均远小于内部圆钢棒的屈服位移,CPBRB的力学性能具有显著的多阶段屈服特性;CP-BRB的滞回曲线饱满,延性较好,耗能能力强,在轴力作用下,并联的内部和外部抗力系统可形成两道抗力防线;与传统BRB相比,CP-BRB的屈服位移相当于传统BRB的8%~29%,在地震作用下能更早的进入塑性状态,更好的对主体结构进行保护,有良好的工程应用前景;理论结果和有限元结果吻合良好,提出的计算公式结果准确,可用于工程实际。 展开更多
关键词 屈曲约束支撑 抗力系统 微型剪切阻尼器 力学模型 滞回曲线 塑性状态
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全螺栓拼接H型截面柱静力承载和滞回性能试验研究
2
作者 郭盛 刘桥 +2 位作者 彭俊 高飞 陈俊波 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期259-272,共14页
为设计一种满足装配式受力性能和工厂标准化生产要求的柱拼接节点,获得更高的承载力、更稳定的柱拼接形式,推动钢结构建筑进一步发展,助力实现建筑领域节能降碳,本文设计制作了3类全螺栓拼接H型截面拼接钢柱,通过静力试验和滞回试验得到... 为设计一种满足装配式受力性能和工厂标准化生产要求的柱拼接节点,获得更高的承载力、更稳定的柱拼接形式,推动钢结构建筑进一步发展,助力实现建筑领域节能降碳,本文设计制作了3类全螺栓拼接H型截面拼接钢柱,通过静力试验和滞回试验得到这3类拼接节点钢柱的破坏模式、静力承载力、滞回曲线、骨架曲线以及延性等,进而评价这3类拼接柱试件的静力承载与滞回性能。研究结果表明:静力试验中3类拼接试件的破坏模式类似,一字型拼接试件极限承载力和极限位移比其他试件的低,U型拼接试件的极限承载力最大,Z型拼接试件极限位移最大;滞回试验中3类拼接试件的极限荷载和极限位移均相近,一字型和Z型拼接试件的延性接近,相比之下,U型拼接试件延性有所提升,一字型拼接试件的耗能能力略低于其他拼接试件的耗能能力,Z型和U型拼接试件的耗能能力相近。U型拼接和Z型拼接各有优点,U型拼接装配简单、整体性更好,而Z型拼接由于拼接面存在高差,承载更稳定,可结合施工要求合理选择拼接形式。 展开更多
关键词 H型钢柱 全螺栓拼接节点 静力承载 滞回性能 延性
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模块化钢结构剪力键双层灌浆连接的轴向力学性能
3
作者 白久林 杨季 +3 位作者 梁天龙 刘宜丰 金双双 邓世斌 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期31-41,共11页
模块化钢结构作为一种高效、环保、可持续的建造方式,其单元间的连接将直接影响结构的整体稳定性和抗震性能.模块化钢结构中常见的焊接、螺栓连接和预应力连接等连接方式,存在施工效率低下、安装误差敏感、作业空间受限等问题.对此,本... 模块化钢结构作为一种高效、环保、可持续的建造方式,其单元间的连接将直接影响结构的整体稳定性和抗震性能.模块化钢结构中常见的焊接、螺栓连接和预应力连接等连接方式,存在施工效率低下、安装误差敏感、作业空间受限等问题.对此,本文提出了一种新型剪力键双层灌浆连接,可适用于模块化钢结构的角柱节点、边柱节点和中柱节点.为了评估新型连接的轴向力学性能,本研究制作了8个连接试件进行推出试验,探究了剪力键间距、灌浆料强度、连接长度、灌浆层数对试件破坏形态、受拉承载力和应变分布的影响.基于理论分析,推导了剪力键双层灌浆连接的受拉承载力计算公式,通过与试验结果进行对比,验证了其有效性和精确度,可为该新型连接在模块化钢结构中的工程应用提供理论依据. 展开更多
关键词 模块化建筑 钢结构 剪力键 双层灌浆连接 推出试验 受拉承载力提升
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高海拔地区桥梁钢管混凝土结构环境温度作用研究
4
作者 肖林 何雅雯 +3 位作者 卫星 胡雄伟 黄旺明 张静 《铁道学报》 北大核心 2026年第1期179-189,共11页
在高海拔地区强紫外线、大温差环境中,温度作用会在钢管混凝土(CFST)桥梁中产生显著的变形、次内力,危害桥梁结构安全与耐久性。为研究高海拔地区桥梁钢管混凝土结构环境温度作用,开展高海拔地区CFST构件温度场一年期现场测试,获得CFST... 在高海拔地区强紫外线、大温差环境中,温度作用会在钢管混凝土(CFST)桥梁中产生显著的变形、次内力,危害桥梁结构安全与耐久性。为研究高海拔地区桥梁钢管混凝土结构环境温度作用,开展高海拔地区CFST构件温度场一年期现场测试,获得CFST温度场的时间、空间变化规律;基于广义帕累托分布(GPD)估计CFST断面温差代表值,并提出考虑CFST倾角的代表值计算公式;采用随机森林模型实现基于气象参数的CFST结构温度作用预测。研究结果表明:高海拔地区环境作用下钢管混凝土构件温度场呈现显著的时空非均匀性,实测最大正温差可超出规范推荐值1倍以上;GPD模型能够有效描述超阈值的温差样本的极值特征;综合考虑气象参数交互作用和时间效应的随机森林模型能够快速预测CFST的温度梯度,可为钢管混凝土桥梁设计、施工与运维提供参考。 展开更多
关键词 钢管混凝土 高海拔地区 温度作用 广义帕累托分布 随机森林
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跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架抗震性能试验研究及抗侧刚度计算
5
作者 辛力 黄华 +2 位作者 陈震 刘源 叶艳霞 《工程力学》 北大核心 2026年第3期136-150,共15页
结合钢-HPEC(hollow-core partially encased composite)拼接梁以及中段部分包覆钢-混凝土组合支撑(middle partially encased composite brace)良好的力学性能,提出了跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架。为研究该组合框架的抗震性能,... 结合钢-HPEC(hollow-core partially encased composite)拼接梁以及中段部分包覆钢-混凝土组合支撑(middle partially encased composite brace)良好的力学性能,提出了跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架。为研究该组合框架的抗震性能,设计了2榀组合框架模型,对其进行水平低周往复荷载试验,并使用ABAQUS软件进行了模拟。结果表明:该组合框架具有良好的抗震性能和耗能能力;试件的破坏模式为支撑构件受压失稳,支撑退出工作时纯框架结构未出现明显损伤;MPEC支撑混凝土的填充能够提高构件的刚度和受压性能,减弱因纯钢支撑受压失稳所造成的框架刚度下降;MPEC支撑的耗能能力受H形钢翼缘厚度的影响较大。所提出的分析方法和计算公式,能够准确预测该组合框架的初始抗侧刚度,并为跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架的研究和设计提供思路和基础。 展开更多
关键词 跨层X形中心支撑框架 中段部分包覆钢-混凝土组合支撑 拟静力试验 抗震性能 抗侧刚度
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大湾区科学论坛会址结构关键技术分析
6
作者 傅剑波 区彤 +3 位作者 刘雪兵 张连飞 张佳武 林松伟 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期33-40,共8页
大湾区科学论坛会址建筑造型复杂,对建筑整体的结构逻辑单元进行梳理,介绍了下部主体混凝土结构、钢屋盖、外侧幕墙一体设计的基本情况。针对项目造型复杂的特点,分析了在不规则V形钢筋混凝土框架结构内设置BRB约束屈曲支撑和减震楼梯... 大湾区科学论坛会址建筑造型复杂,对建筑整体的结构逻辑单元进行梳理,介绍了下部主体混凝土结构、钢屋盖、外侧幕墙一体设计的基本情况。针对项目造型复杂的特点,分析了在不规则V形钢筋混凝土框架结构内设置BRB约束屈曲支撑和减震楼梯的必要性;重点介绍了波浪形屋面采用的单层二次悬垂梁钢网格结构体系及找形方法;提取了单层悬垂梁钢网格的风洞试验数据,对悬垂梁钢网格屋盖进行应力和屈曲分析、温度计算、防连续倒塌分析、重要节点分析和施工模拟等精细分析。计算结果表明,结构体系合理,传力路径清晰,施工快捷方便,结构具备良好的抗震性能,特别是在沿海高风压地区悬垂屋面具有优越的抗风性能。 展开更多
关键词 单层悬垂钢网格结构 BRB约束屈曲支撑 减震楼梯 找形方法 施工模拟
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新型UHPC组合肋预应力混凝土叠合板力学性能试验研究
7
作者 雷华 王璐 +7 位作者 郭建好 宫海 陈晨 易鼎鼎 AUNG Khaing Min MYO Thet Khaing 熊石根 岳峰 《建筑钢结构进展》 北大核心 2026年第1期21-33,共13页
文中通过开展静力荷载试验研究,对比分析了钢管桁架预应力混凝土叠合板(简称PK3板)和两种不同新型超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)组合肋预应力混凝土叠合板(简称TY板)的静力力学性能差异。本试验采用逐级加载方... 文中通过开展静力荷载试验研究,对比分析了钢管桁架预应力混凝土叠合板(简称PK3板)和两种不同新型超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)组合肋预应力混凝土叠合板(简称TY板)的静力力学性能差异。本试验采用逐级加载方案,对各级加载工况下试件的板底裂缝开展、挠度变形、钢筋桁架应变、板底应变等参数进行系统测试,并对各类预制板在变形过程中的抗裂能力、荷载-挠度变化趋势、钢筋桁架应变分布等力学响应特征开展了系统性对比分析。试验结果表明:相较于PK3板,TY板在相同荷载条件下,不仅裂缝宽度更小,且扩展速率更缓,在裂缝控制性能上展现出显著技术优势;且TY板的挠度也明显小于PK3板的挠度,表明TY板具有良好的抗弯能力;对于不同类型的TY板,发现梯形桁架型的TY板相比于普通钢筋桁架型TY板表现出更优的力学性能。本试验通过对TY板裂缝控制性能与刚度特性的系统验证,证实其为一种性能优良、适用场景广泛的预制装配式叠合板板材。 展开更多
关键词 静力荷载试验 预应力混凝土叠合板 UHPC组合肋 梯形钢筋桁架 裂缝宽度 刚度 承载力
原文传递
柱壁加强型CFST框架异形柱节点抗震试验及构造优化研究
8
作者 陈安英 袁礼正 +2 位作者 王波 完海鹰 王兆峰 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期102-110,118,共10页
为研究柱壁加强型钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)框架异形柱节点的抗震性能,文章通过改变柱壁加强区厚度与高度设计3个试验试件,并对其进行低周反复加载。结果表明:各试件主要发生钢梁翼缘的塑性铰破坏,滞回曲线整体为饱... 为研究柱壁加强型钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)框架异形柱节点的抗震性能,文章通过改变柱壁加强区厚度与高度设计3个试验试件,并对其进行低周反复加载。结果表明:各试件主要发生钢梁翼缘的塑性铰破坏,滞回曲线整体为饱满梭形,各试件承载力较好,节点具备良好的抗震性能;利用ABAQUS有限元软件建立3个试验试件的有限元模型,对比试验与有限元模拟的破坏模式、曲线以及应变分布规律,验证了有限元模拟方法的可靠性,并通过分析进一步明确了节点的抗震性能。试验过程中也出现了钢牛腿与钢梁翼缘的对接焊缝撕裂较早,影响节点耗能能力与延性的充分发挥,基于已验证的有限元模拟方法,研究减小钢牛腿壁板厚度与“狗骨式”构造对于节点抗震性能以及减小焊缝位置断裂风险的影响,结果表明这2种构造可以有效降低焊缝位置的断裂风险,基于设计要求,建议钢牛腿斜坡坡度不小于1∶6.25,钢梁翼缘削弱比例不大于0.267。 展开更多
关键词 钢管混凝土(CFST) 异形柱节点 低周反复加载 有限元分析 构造优化 断裂指数
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上海世博温室张弦铝合金网格结构设计关键技术研究
9
作者 李瑞雄 贾水钟 李亚明 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期25-32,共8页
以上海世博温室热带雨林馆(P3)为工程背景,分析了温室建筑的功能需求与形态特点。针对不规则曲面屋盖、大跨度平屋盖等设计难点,开展了结构体系选型与布置优化研究,从而创新开发了张弦铝合金网格结构新体系。该结构体系通过上弦铝合金... 以上海世博温室热带雨林馆(P3)为工程背景,分析了温室建筑的功能需求与形态特点。针对不规则曲面屋盖、大跨度平屋盖等设计难点,开展了结构体系选型与布置优化研究,从而创新开发了张弦铝合金网格结构新体系。该结构体系通过上弦铝合金网格与下弦双向拉索经撑杆连接,形成自平衡受力系统,有效解决了多边形铝合金结构面外刚度不足问题。为验证结构可靠性,剖析屋盖结构体系的自平衡受力特征,明确其荷载传递路径;探究温度荷载下屋盖结构变形与受力特点,完成风荷载、地震工况下的力学响应分析,并通过稳定性验算与断索失效模拟评估结构安全冗余。结果表明,新结构体系受力效率高,对复杂边界具有很好的适应性。最后结合基础设计,通过在外围钢柱底部设置通风沟,在不破坏外立面通透效果的前提下,解决了温室建筑实现自然通风的问题。 展开更多
关键词 张弦铝合金网格结构 多边形铝合金网格 温度荷载 结构体系 找形分析 自然通风
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铝合金管混凝土短柱长期性能试验与有限元分析
10
作者 王玉银 陈学鹏 +2 位作者 张皓勃 郭云龙 耿悦 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-10,共10页
铝合金管混凝土承载力高、耐久性好、外形美观,在外露结构中应用前景广阔。既往研究已证实了铝合金管混凝土作为结构构件的可行性,但未关注其收缩、徐变性能;而铝合金管刚度低于钢管,收缩徐变对该类新型组合构件力学性能的影响显著。为... 铝合金管混凝土承载力高、耐久性好、外形美观,在外露结构中应用前景广阔。既往研究已证实了铝合金管混凝土作为结构构件的可行性,但未关注其收缩、徐变性能;而铝合金管刚度低于钢管,收缩徐变对该类新型组合构件力学性能的影响显著。为此,笔者设计并开展了铝合金管混凝土短柱持荷试验;建立并验证了相应的实体有限元分析模型;系统研究了收缩徐变对铝合金管混凝土变形的影响,并与同参数钢管混凝土进行对比分析。结果表明:相比于钢管混凝土,核心混凝土收缩徐变对铝合金管混凝土变形的影响更显著,可使变形增大60%;笔者建立的实体有限元模型能够有效预测铝合金管混凝土的收缩徐变效应,预测结果与试验结果的最大误差仅为4.8%。 展开更多
关键词 铝合金管混凝土 长期性能 徐变 收缩 有限元分析
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大跨度双向曲线钢桁架屋盖结构日照非均匀温度场研究
11
作者 李建华 邓强 +3 位作者 李保罗 唐国旺 樊健生 刘宇飞 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2026年第1期209-220,共12页
为提高大跨度双向曲线钢桁架屋盖结构施工阶段温度荷载量化及结构位形预测精度,探究日照非均匀温度场的影响机制及计算方法,依托合肥新桥国际机场航站楼大跨度双向曲线钢桁架屋盖,搭建日照非均匀温度场的数值模拟框架。通过分析导热微... 为提高大跨度双向曲线钢桁架屋盖结构施工阶段温度荷载量化及结构位形预测精度,探究日照非均匀温度场的影响机制及计算方法,依托合肥新桥国际机场航站楼大跨度双向曲线钢桁架屋盖,搭建日照非均匀温度场的数值模拟框架。通过分析导热微分方程及定解条件,建立了第二类和第三类边界条件的数学模型。开发了考虑地理气象要素和杆件遮挡作用的温度场数值模拟方法,建立了气象要素和结构温度监测系统标定导热微分方程的边界条件并验证数值模拟方法的有效性,分析了各种天气类型下结构温度场分布及其时空特性。结果表明:标定太阳辐射吸收率等关键参数后,模拟结果与监测数据吻合较好;在太阳辐射作用下,大跨度双向曲线钢桁架屋盖结构内形成复杂阴影场,杆件遮挡作用显著,不可忽略;屋盖结构温度场的时空效应十分突出,不同天气状况下具有显著差异性;晴天时结构时空效应更为显著,多云时可简化为均匀温度荷载;所提数值模拟方法能准确反映结构施工阶段日照非均匀温度场,为结构拼装合拢、施工方案优化及位形精度控制提供了可靠的指导。 展开更多
关键词 大跨空间结构 施工监测 太阳辐射 日照阴影 温度场
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等效钢筋混凝土框柱置换部分墙体的底层大开洞砌体结构抗震性能试验研究
12
作者 闫凯 刘政 +3 位作者 任鹏飞 刘星宇 魏瑞祥 赵考重 《建筑结构》 北大核心 2026年第3期85-96,共12页
为满足使用功能提升需求,既有砌体房屋通常采用钢筋混凝土框柱置换部分墙体以扩大洞口、减少纵墙。为研究置换后既有砌体结构的抗震性能,按1:4比例设计制作了一栋四层砖混结构缩尺模型,并基于刚度等效原则在其底层大开洞一侧以钢筋混凝... 为满足使用功能提升需求,既有砌体房屋通常采用钢筋混凝土框柱置换部分墙体以扩大洞口、减少纵墙。为研究置换后既有砌体结构的抗震性能,按1:4比例设计制作了一栋四层砖混结构缩尺模型,并基于刚度等效原则在其底层大开洞一侧以钢筋混凝土框柱和框梁置换部分外墙,对其进行了拟静力试验,得到了结构各层的破坏形态以及滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。结果表明:等效钢筋混凝土框柱的底层屈服荷载平均约为二、三层的1.38倍,屈服位移平均约为二、三层的59%,表明结构进入屈服阶段后,底层具有较好的承载能力和抵抗变形的能力;结构底层较其二、三层耗能最少,二层耗能最多且存在刚度突变,墙体破坏最严重,故可考虑对结构二层进行抗震加固,以避免形成抗震薄弱层;虽然钢筋混凝土框架与砌体结构在材料性能方面存在较大差异,但基于刚度等效的置换法解决由平面布置不规则引起的结构扭转问题是可行的。 展开更多
关键词 砌体结构 底层大开洞 等效钢筋混凝土框柱 拟静力试验 抗震性能
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CFRP布加固输电铁塔角钢轴压承载力试验研究
13
作者 姜岚 路静珂 +3 位作者 胡安龙 熊炜 张华刚 李林杰 《振动与冲击》 北大核心 2026年第4期25-37,共13页
为研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布加固输电铁塔角钢的轴压承载力性能,开展了一组未加固试件与五组加固试件的轴压试验。分析了角钢的破坏形态、荷载-位移关系及荷载-应变关系。基于经试验验证的有限... 为研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布加固输电铁塔角钢的轴压承载力性能,开展了一组未加固试件与五组加固试件的轴压试验。分析了角钢的破坏形态、荷载-位移关系及荷载-应变关系。基于经试验验证的有限元模型,进一步探讨了不同铺层角度、粘贴层数、粘贴长度以及试件长细比对轴压承载力的影响。结果表明:试件破坏形式以整体失稳屈曲为主;经CFRP布加固后,角钢试件的轴心受压极限承载力试验值显著提升,增幅可达20%以上;当纤维铺层方向与试件轴向一致时,加固效果最佳;建议CFRP布粘贴长度取试件长度的75%,粘贴层数为两层。在此基础上,基于等效刚度法推导了加固试件极限承载力的理论计算方法,与精细化数值模拟结果对比表明,该理论方法精度较高,误差在10%以内。 展开更多
关键词 输电铁塔 角钢加固 轴压试验 碳纤维增强复合材料(CFRP) 承载力 屈曲 有限元
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高温后方钢管混凝土节点抗倒塌机理分析和剩余承载力评估
14
作者 王景玄 刘凯 王文达 《建筑钢结构进展》 北大核心 2026年第2期10-20,共11页
钢管混凝土结构在服役的全寿命周期内可能遭受火灾、爆炸等极端灾害作用,从而引起局部或大范围的倒塌破坏。节点核心区域作为结构的关键受力部位,在遭遇火灾后会发生不同程度的高温损伤,因此有必要开展高温后该类结构的抗倒塌性能分析... 钢管混凝土结构在服役的全寿命周期内可能遭受火灾、爆炸等极端灾害作用,从而引起局部或大范围的倒塌破坏。节点核心区域作为结构的关键受力部位,在遭遇火灾后会发生不同程度的高温损伤,因此有必要开展高温后该类结构的抗倒塌性能分析。本文以方钢管混凝土柱-H型钢梁外环板式节点作为研究对象,基于顺序热-力耦合方法采用ABAQUS软件中的通用分析模块Standard建立了高温后该类节点倒塌精细化数值模型,对比常温下该类节点的倒塌试验结果,分析了该类节点在经历不同的历史最高环境温度(200℃、400℃、600℃、800℃)并自然冷却后的抗倒塌性能。结果表明,节点核心区环板和钢梁连接部位损伤是诱发该类结构破坏的直接原因,并且随着环境温度升高节点损伤和断裂加剧。此外,高温后节点的荷载-位移曲线发展趋势经历了弯曲阶段、混合阶段、悬链线阶段和破坏阶段,当最高温度等于或超过600℃时,节点承载能力和变形能力大幅下降。最后,分析了该类节点在倒塌过程中抗力机制的演变,并对该类节点在高温后的抗倒塌剩余承载能力进行评估,可为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 钢管混凝土 外环板式节点 高温损伤 连续性倒塌 热-力耦合方法 精细化数值模型 剩余承载力
原文传递
高强钢高强度螺栓摩擦型连接预紧力松弛试验研究
15
作者 高飞 卞卡 陈俊波 《建筑钢结构进展》 北大核心 2026年第1期56-67,共12页
预紧力大小是影响高强度螺栓摩擦型连接承载性能的关键因素之一,而高强度螺栓的预紧力会随时间增加逐渐衰减。为研究钢材强度等级、螺栓等级、孔型与表面处理方式对高强钢高强度螺栓摩擦型连接预紧力松弛的影响以及探究高强度螺栓长时... 预紧力大小是影响高强度螺栓摩擦型连接承载性能的关键因素之一,而高强度螺栓的预紧力会随时间增加逐渐衰减。为研究钢材强度等级、螺栓等级、孔型与表面处理方式对高强钢高强度螺栓摩擦型连接预紧力松弛的影响以及探究高强度螺栓长时间下的松弛率,文中进行了55组单栓预紧力松弛试验,分别监测了高强度螺栓紧固后24 h内或100 h内的预紧力松弛演化过程。试验结果表明:接触面采用涂层处理会增大高强钢高强度螺栓摩擦型连接的预紧力松弛率,当涂层过厚时,螺栓紧固后24 h内松弛率最大可达10%以上;高强度螺栓等级与钢材强度对该螺栓摩擦型连接的预紧力松弛率没有显著影响;在连接板上扩孔会略微增大其预紧力松弛率。随后,基于现有模型,结合24 h预紧力松弛监测数据对高强度螺栓50年后的预紧力松弛率开展了预测,结果表明:未涂层试件的松弛率最大不超过3.8%,电弧热喷铝涂层试件的松弛率为8.30%,无机富锌涂层试件的松弛率为9.40%,电弧热喷锌铝合金涂层试件的松弛率为12.52%;除电弧热喷锌铝合金涂层外,其他表面处理方式下的高强度螺栓预紧力松弛率均在10%以下。 展开更多
关键词 高强钢 高强度螺栓 摩擦型连接 预紧力松弛 表面处理 孔型 松弛率
原文传递
外包UHPC钢管混凝土叠合短柱偏压性能研究
16
作者 吴庆雄 许志坤 +1 位作者 袁辉辉 秦志清 《工程力学》 北大核心 2026年第3期233-248,共16页
为研究外包超高性能混凝土(UHPC)钢管混凝土叠合短柱(简称“UC-CFST短柱”)的偏压性能,以外包材料强度和偏心率为主要参数,进行了15个试件的偏压试验,包括CFST短柱、外包普通混凝土CFST叠合短柱(简称“OC-CFST短柱”)和UC-CFST短柱;同时... 为研究外包超高性能混凝土(UHPC)钢管混凝土叠合短柱(简称“UC-CFST短柱”)的偏压性能,以外包材料强度和偏心率为主要参数,进行了15个试件的偏压试验,包括CFST短柱、外包普通混凝土CFST叠合短柱(简称“OC-CFST短柱”)和UC-CFST短柱;同时,采用大型通用有限元分析软件开展了实桥尺寸的UCCFST短柱偏压性能的数值模拟分析。研究表明:以受拉区钢管屈服的同时外包混凝土受压区边缘恰好达到极限压应变的状态为界限破坏,小偏心受压破坏时,OC-CFST短柱受压侧外包混凝土大面积压溃、剥落,而UCCFST短柱的受压侧外包UHPC出现贯穿柱身的纵向裂缝,但仍保持相对完整;大偏心受压破坏时,OC-CFST短柱外包混凝土的主裂缝由受拉侧扩展到受压区,受压侧混凝土被压溃,而UC-CFST短柱外包UHPC的主裂缝仅分布于受拉侧,受压侧并无明显破坏现象;然而,对于CFST短柱,无论是发生小偏心受压破坏还是大偏心受压破坏,其破坏模式均表现为受压侧钢管在中上部位置发生局部屈曲,且该处核心混凝土被压溃。相比OC-CFST短柱,偏心率相同的UC-CFST短柱承载力平均提高了174%,但延性指标平均降低了60%。具有实桥截面尺寸的UC-CFST短柱的偏压承载力随着加载偏心率的增加而下降。基于偏压试验和有限元参数分析结果,提出了考虑偏心率影响的UC-CFST短柱极限承载力计算方法,具有良好的计算精度。 展开更多
关键词 钢管混凝土叠合柱 外包UHPC 短柱 偏心受压试验 有限元分析 极限承载力
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某综合教学实训基地屋盖弦支马鞍形网壳结构分析与设计
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作者 闫翔宇 郭凯旋 +5 位作者 王彬 王丹妮 杨艳 陈志华 于敬海 张锡治 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期66-74,共9页
河北对外经贸职业学院多功能综合教学实训基地工程建筑造型独特,屋盖呈马鞍面,跨度大而矢跨比小。通过对三种现有屋盖结构方案的定性分析,提出采用弦支马鞍形网壳作为屋盖结构形式。采用大型通用有限元软件ANSYS建立了结构分析模型,通... 河北对外经贸职业学院多功能综合教学实训基地工程建筑造型独特,屋盖呈马鞍面,跨度大而矢跨比小。通过对三种现有屋盖结构方案的定性分析,提出采用弦支马鞍形网壳作为屋盖结构形式。采用大型通用有限元软件ANSYS建立了结构分析模型,通过计算得到了各工况和组合下的杆件应力和结构变形;通过结构自振特性分析得知结构自振频率较为密集,刚度分布均匀;通过稳定性分析并选取关键节点绘制荷载-位移曲线,发现该结构稳定性较好。选取垂跨比、拉索预应力、撑杆高度和环梁截面面积等关键参数对结构进行参数化分析,同时考虑半跨活载布置的影响,探究了各参数对弦支马鞍形网壳结构变形、构件内力、支座反力的影响规律。最后对该新型结构的关键节点进行了设计,并给出了不同工况下拉索张拉施工过程的控制索力。 展开更多
关键词 大跨屋盖 弦支马鞍形网壳结构 小矢跨比 稳定性分析 参数化分析 垂跨比
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基于SMA线缆自复位装置与结构研究进展
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作者 周云 阿力马斯·叶尔布拉提 +1 位作者 石菲 列文琛 《工程力学》 北大核心 2026年第3期1-20,共20页
形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)线缆凭借超弹性特性所形成的旗型滞回,具有优越的自复位能力、良好的耗能性能及足够的承载能力,在地震工程中展现出广阔应用前景。该文系统梳理近年来团队研究工作,对SMA线缆在自复位装置及结构抗... 形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)线缆凭借超弹性特性所形成的旗型滞回,具有优越的自复位能力、良好的耗能性能及足够的承载能力,在地震工程中展现出广阔应用前景。该文系统梳理近年来团队研究工作,对SMA线缆在自复位装置及结构抗震中的应用进展进行了全面总结。从材料层面归纳总结SMA线缆在锚固系统、循环稳定性、温度效应、疲劳性能以及应力松弛与蠕变特性等方面的实验研究成果,揭示SMA线缆力学机理与服役演化规律,指出预拉力保持与训练策略的关键性。围绕SMA线缆自复位支撑构件的创新设计与性能优化,介绍了SMA线缆支撑、SMA线缆-黏弹阻尼自复位支撑、SMA线缆-摩擦复合自复位支撑以及双阶段自复位支撑的构造特征、工作机理及力学性能,建立相应的宏观力学模型与退化模型。在结构层面梳理了基于SMA线缆支撑钢框架结构的抗震性能研究,包括振动台试验验证、数值模拟分析、极罕遇地震下的韧性提升作用以及主-余震序列下的抗倒塌性能评估。该文构建了贯通“材料-构件-结构”的多层次研究框架,为SMA线缆在高性能抗震结构中的工程化应用与规范化设计提供了系统的理论支撑与实验依据。 展开更多
关键词 形状记忆合金 SMA线缆 自复位装置 振动台实验 抗震性能
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功能可恢复钢框架抗震设计方法及抗震性能试验研究
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作者 刘阳 钟沛杰 +1 位作者 刘小娟 张超众 《土木工程学报》 北大核心 2026年第3期32-46,共15页
为实现地震后结构性能快速恢复,提出一种新型功能可恢复钢框架(Resilient steel moment-resisting frame,RSMRF)。此框架在柱脚、梁端的塑性铰部位应用震后可恢复功能摇摆(Earthquake resilient rocking,ERR)柱以及带可更换屈曲约束保险... 为实现地震后结构性能快速恢复,提出一种新型功能可恢复钢框架(Resilient steel moment-resisting frame,RSMRF)。此框架在柱脚、梁端的塑性铰部位应用震后可恢复功能摇摆(Earthquake resilient rocking,ERR)柱以及带可更换屈曲约束保险丝(Replaceable buckling-restrained fuses,RBRF)的钢梁,具有损伤集中可控、滞回性能稳定、耗能能力优异以及震后功能恢复快速的特点。文章提出功能可恢复结构“恢复性抗震设计”的设计理念,梳理功能可恢复钢框架设计流程,介绍RSMRF中可更换部件的设计方法。基于某钢框架结构建筑,设计并完成4榀足尺框架试件的低周往复加载试验,以验证应用功能可恢复技术后结构的抗震性能和所提出设计方法的合理性。试验结果表明:基于“恢复性抗震设计”理念设计的RSMRF结构,在水平荷载作用下具有稳定的滞回性能;加载过程中塑性变形均集中于柱脚及梁端的可更换阻尼器上;试件残余变形满足可更换构件替换所需。RSMRF具有稳定的抗震性能和震后性能快速恢复能力。 展开更多
关键词 可恢复功能防震结构 钢框架 可更换钢板阻尼器 拟静力试验 抗震性能
原文传递
钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构抗侧性能试验研究
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作者 石宇 高畅 +1 位作者 徐云鹏 张海宾 《工程力学》 北大核心 2026年第1期219-229,共11页
为了研究钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构的抗侧性能,对1个钢框架和3个钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙试件进行水平低周往复加载试验,对比了内填冷弯薄壁型钢剪力墙前后整体结构的抗侧性能,还考虑了镁晶板厚度、刚性斜撑对结构抗侧性能的影... 为了研究钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构的抗侧性能,对1个钢框架和3个钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙试件进行水平低周往复加载试验,对比了内填冷弯薄壁型钢剪力墙前后整体结构的抗侧性能,还考虑了镁晶板厚度、刚性斜撑对结构抗侧性能的影响。结果表明:钢框架与冷弯薄壁型钢剪力墙组合后具有良好的抗侧性能;对内填剪力墙增设刚性斜撑或增加镁晶板厚度均可提高墙体的抗剪承载力及弹性抗侧刚度,继而提升结构的整体抗侧性能。结合破坏特征,提出钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构2个受力阶段:前中期受力阶段主要由冷弯薄壁型钢剪力墙承担水平荷载,后期受力阶段主要由钢框架承担水平荷载。分析受力过程中水平剪力在钢框架和冷弯薄壁型钢剪力墙之间的分配关系及其变化情况,前期冷弯薄壁型钢剪力墙剪力分担率为70%~84%,后期钢框架剪力分担率增至72%~75%,表明此类结构是一种典型的双重抗侧力设防体系。 展开更多
关键词 钢框架 冷弯薄壁型钢剪力墙 拟静力试验 抗剪性能 剪力分配
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